DE102005034048A1

DE102005034048A1 - motion detector

Info

Publication number: DE102005034048A1
Application number: DE102005034048A
Authority: DE
Inventors: Jörg SCHÖBEL
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-01-25
Also published as: EP1746436A2; EP1746436A3

Abstract

Der Bewegungsmelder zum Erfassen eines sich bewegenden Objekts innerhalb eines Richtungsbereichs weist einen winkelauflösenden Radarsensor zum Erfassen einer Bewegung des Objekts und zum Bestimmen einer Richtung zu dem Objekt auf. Zudem ist ein einstellbarer Diskriminator zum Entscheiden, ob die Richtung innerhalb des Richtungsbereichs liegt, sowie eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Richtungsbereichs vorgesehen.The motion detector for detecting a moving object within a directional range has an angularly resolving radar sensor for detecting a movement of the object and for determining a direction to the object. In addition, an adjustable discriminator is provided for deciding whether the direction is within the directional range, as well as an adjusting device for adjusting the directional range.

Description

Die vorliegende Erfindung schafft einen Bewegungsmelder, insbesondere einen Bewegungsmelder zum Erfassen eines Objekts innerhalb eines Belichtungsbereichs.The The present invention provides a motion detector, in particular a motion detector for detecting an object within an exposure area.

Obwohl nachfolgend die der Erfindung zugrunde liegende Problematik anhand eines Bewegungsmelders mit einem kombinierten Radar-Infrarotsensor beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern betrifft allgemein Bewegungsmelder.Even though Below, the problem underlying the invention based a motion detector with a combined radar infrared sensor is described, the present invention is not limited thereto, but generally relates to motion detectors.

Bewegungsmelder werden in vielfältiger Weise zur Detektion von Personen, z.B. in Alarmanlagen oder für automatische Türöffner eingesetzt. In 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Bewegungssensors dargestellt, welcher eine Kombination eines Radarsensors und eines Infrarotsensors verwendet.Motion detectors are used in a variety of ways for the detection of persons, eg in alarm systems or for automatic door openers. In 1 Fig. 12 is a schematic block diagram of a motion sensor using a combination of a radar sensor and an infrared sensor.

Die Radarsensoreinrichtung weist eine Sendeantenne zum Emittieren eines ausgehenden Hochfrequenzsignals Tx basierend auf einem Hochfrequenzsignal HF eines Lokaloszillators auf. Im einfachsten Fall ist der Radarsensor als Mikrowellen-Dopplersensor aufgebaut, in dem das Hochfrequenzsignal nicht moduliert wird. Damit kann keine Entfernungsbestimmung vorgenommen werden. Es ist aber auch möglich, das Hochfrequenzsignal zu modulieren, z.B. durch eine Frequenzmodulation, und damit auch eine Abstandsinformation zu erhalten. Die emittierten Hochfrequenzsignale werden an einer Person O gestreut bzw. reflektiert. Dabei erfährt das reflektierte Signal in Abhängigkeit von der radialen Geschwindigkeit v_r in Richtung zu der Sendeantenne 11 eine Frequenzverschiebung gemäß dem Dopplereffekt. Eine Empfangsantenne 12 detektiert das reflektierte Hochfrequenzsignal und führt es einem Mischer 13 zusammen mit dem Hochfrequenzsignal LO des Lokaloszillators zu. Ein Tiefpasssignal ZF des Mischers 13 weist ein Signal auf, welches repräsentativ für die Frequenzverschiebung ist. Gibt das Signal eine Frequenzverschiebung ungleich Null an, so wird dies als durch ein vor dem Detektor sich bewegendes Objekt, z.B. eine sich näherende Person, verursacht identifiziert. Die Radarsensoreinrichtung ist besonders sensitiv auf eine auf die Antennen zu oder von ihnen weg gerichtete Bewegung, kann jedoch auch eine zu ihnen parallele Bewegung mit einer Geschwindigkeit v_t erfassen.The radar sensor device has a transmission antenna for emitting an outgoing high-frequency signal Tx based on a high-frequency signal HF of a local oscillator. In the simplest case, the radar sensor is constructed as a microwave Doppler sensor in which the high-frequency signal is not modulated. Thus, no distance determination can be made. But it is also possible to modulate the high-frequency signal, for example by a frequency modulation, and thus to obtain a distance information. The emitted high-frequency signals are scattered or reflected at a person O. In this case, the reflected signal experiences as a function of the radial velocity v _r in the direction of the transmitting antenna 11 a frequency shift according to the Doppler effect. A receiving antenna 12 Detects the reflected high-frequency signal and leads it to a mixer 13 along with the high frequency signal LO of the local oscillator. A low pass signal ZF of the mixer 13 has a signal which is representative of the frequency shift. If the signal indicates a frequency shift not equal to zero, this is identified as being caused by an object moving in front of the detector, eg a person approaching. The radar sensor device is particularly sensitive to a movement directed towards or away from the antennas, but may also detect motion parallel to them at a speed v _t .

Die maximale Detektionsreichweite des Radarsensors kann über eine Einstellelement festgelegt werden. Einerseits kann dazu ein moduliertes Hochfrequenzsignal verwendet werden, um damit den Abstand zum Zielobjekt zu ermitteln. Diese Abstandsinformation wird in einem Diskriminator mit der voreingestellten Detektionsreichweite verglichen und ein Alarm wird nur dann ausgelöst, wenn die voreingestellte Detektionsreichweite vom Objektabstand unterschritten wird.The maximum detection range of the radar sensor can via a Setting element to be set. On the one hand, this can be a modulated one High frequency signal can be used to allow the distance to the target object to investigate. This distance information is in a discriminator compared with the preset detection range and an alarm will only be triggered if the preset detection range of the object distance is fallen short of.

Andererseits kann der Verstärkungsfaktor von Verstärkern in den Hochfrequenz- (Rx) und/oder Tiefpass- (ZF) Pfaden durch das Einstellelement vorgegeben werden. Da die Signalamplitude entfernungsabhängig ist und unterhalb einer bestimmten Signalamplitude das Objekt nicht mehr detektiert wird, kann damit ebenfalls die Detektionsreichweite vorgegeben werden, insbesondere wenn keine Modulation des Hochfrequenzsignals verwendet wird.on the other hand can the gain of amplifiers in the high frequency (Rx) and / or low pass (ZF) paths through the Setting element can be specified. Since the signal amplitude is distance-dependent and below a certain signal amplitude, the object is not If more is detected, the detection range can also be specified especially if no modulation of the high frequency signal is used.

Parallel zu der Radareinrichtung wird ein Infrarotsensor 10 verwendet. Der Infrarotsensor 10 ist sensitiv auf eine Änderung der Wärmestrahlung einer Person. Vor dem Infrarotsensor sind Linsen und/oder Spiegel angeordnet, welche periodisch Winkelbereiche des Beobachtungsbereichs auf den Infrarotsensor abbilden bzw. nicht abbilden. Somit ergibt sich bei einer sich vor dem Infrarotsensor bewegenden Person eine periodisch sich ändernde, auf den Infrarotsensor abgebildete Wärmestrahlung, welche der Infrarotsensor somit erfassen kann. Aufgrund dieses Funktionsprinzips erfassen Infrarotsensoren bevorzugt Personen, welche sich tangential zu dem Sensor mit einer Geschwindigkeit v_t bewegen.Parallel to the radar device is an infrared sensor 10 used. The infrared sensor 10 is sensitive to a change in the heat radiation of a person. In front of the infrared sensor, lenses and / or mirrors are arranged, which periodically image or do not image angular ranges of the observation area onto the infrared sensor. Thus, in the case of a person moving in front of the infrared sensor, a periodically changing thermal radiation imaged on the infrared sensor results, which the infrared sensor can thus detect. Because of this principle of operation, infrared sensors preferably detect persons moving tangentially to the sensor at a speed v _t .

In einer Datenverarbeitungseinrichtung werden die Signale PIR des Infrarotsensors 10 und ZF der Radareinrichtung zusammengeführt. Dabei werden die beiden Signale auf Konsistenz geprüft, wobei die unterschiedlichen Vorzüge der sensitiven Elemente entsprechend der radialen und tangentialen Bewegung berücksichtigt werden.In a data processing device, the signals PIR of the infrared sensor 10 and ZF of the radar device merged. The two signals are checked for consistency, taking into account the different advantages of the sensitive elements according to the radial and tangential motion.

Bei einer Einrichtung des in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Bewegungsmelders ist gewünscht, dass nur ein vorgegebener Bereich von dem Bewegungsmelder erfasst wird. Personen oder Objekte außerhalb dieses Bereichs sollen zu keiner Auslösung eines Alarms führen. Eine Beschränkung der Reichweite des Erfassungsbereichs ist durch eine Abschwächung der Empfindlichkeit der beiden Sensoren möglich. Eine Einschränkung der Richtung wird durch Kunststoffabdeckungen vor dem Infrarotsensor 10 erreicht. Dabei sind die Kunststoffabdeckungen so anzubringen, dass sie einen gesamten Winkelbereich abdecken, welcher wie zuvor beschrieben durch die Linsen und Spiegel definiert wird. Dadurch ergibt sich typischerweise nur eine sehr grobe Einstellmöglichkeit der Beobachtungsrichtung von 5° bis 10°. Zudem ist meist ein iteratives Ausprobieren erforderlich, bis eine geeignete Konfiguration der Abdeckung erreicht wird. Die dafür notwendigen Anpassungen der Abdeckung führen zu einem erheblichen Aufwand bei der Einrichtung des Bewegungsmelders.In a facility related to 1 described motion detector is desired that only a predetermined range is detected by the motion detector. Persons or objects outside of this area should not trigger an alarm. A limitation of the range of the detection range is possible by weakening the sensitivity of the two sensors. A limitation of the direction is plastic covers in front of the infrared sensor 10 reached. The plastic covers are to be applied so that they cover an entire angle range, which is defined by the lenses and mirrors as described above. As a result, typically only a very rough adjustment of the observation direction of 5 ° to 10 °. In addition, an iterative trial is usually required until a suitable configuration of the cover is achieved. The necessary adjustments of the cover lead to a considerable effort in the establishment of the movement detector.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Bewegungsmelder bereit, dessen Erfassungsbereich, insbesondere dessen Richtungsbereich, einfach einstellbar ist.The The present invention provides a motion detector whose Detection area, in particular its directional area, easy is adjustable.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die Erfindung schafft ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, welches eine vereinfachte Einstellung eines Richtungsbereiches ermöglicht, in welchem ein Objekt erfasst werden soll.The Invention provides a method having the features of the claim 1, which allows a simplified adjustment of a directional range, in which an object is to be detected.

Der erfindungsgemäße Bewegungsmelder zum Erfassen eines sich bewegenden Objekts innerhalb eines Richtungsbereichs weist einen winkelauflösenden Radarsensor zum Erfassen einer Bewegung des Objekts und zum Bestimmen einer Richtung zu dem Objekt auf. Zudem ist ein einstellbarer Diskriminator zum Entscheiden vorgesehen, ob die Richtung innerhalb des Richtungsbereichs liegt. Ferner ist eine Einstelleinrichtung zum Voreinstellen des Richtungsbereichs vorgesehen.Of the movement detector according to the invention Detecting a moving object within a directional range has an angle-resolving Radar sensor for detecting a movement of the object and for determining a direction to the object. There is also an adjustable discriminator to decide whether the direction is within the directional range lies. Further, an adjusting means for presetting the directional area intended.

Eine wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen winkelauflösenden Radarsensor zu verwenden. Dessen Winkelauflösung kann in einfacher Weise benutzt werden, die Richtung des Objekts zu bestimmen und mit Hilfe des Diskriminators zu entscheiden, ob sich das Objekt innerhalb oder außerhalb des Richtungsbereichs befindet. Eine Anpassung von extern angebrachten Blenden oder Abschattungen kann auf diese Weise entfallen.A essential idea of the present invention is a angular resolution Radar sensor to use. Its angular resolution can easily be used to determine the direction of the object and with the help the discriminator to decide if the object is within or outside of the directional area. An adaptation of externally attached Apertures or shadowing can be omitted in this way.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Patentanspruch 1 angegebenen Bewegungsmelders.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of specified in claim 1 motion detector.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die Einstelleinrichtung Markierungen aufweist, welche an einem Gehäuse des Bewegungsmelders derart angeordnet sind, dass eine Peilung entlang der Markierungen den Richtungsbereich anzeigt.A Particularly preferred embodiment provides that the adjustment Has markings which on a housing of the motion detector in such a way are arranged that a bearing along the markings the Indicates direction range.

Gemäß einer Weiterbildung weist der Bewegungsmelder einen Infrarotsensor auf, dessen Detektionsreichweite mit einer zweiten Einstelleinrichtung einstellbar ist.According to one In addition, the motion detector has an infrared sensor, its detection range with a second adjustment is adjustable.

Gemäß einer Ausführungsform weist der winkelauflösende Radarsensor einen winkelauflösenden Mikrowellenradarsensor oder einen winkelauflösenden Echowellenradarsensor auf. In einer Ausgestaltung ist der Radarsensor mit einer digitalen oder einer analogen Strahlformung eingerichtet.According to one embodiment indicates the angle-resolving Radar sensor an angular resolution Microwave radar sensor or an angle-resolving echo wave radar sensor on. In one embodiment, the radar sensor with a digital or set up an analog beam shaping.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Radarsensor einen IQ-Mischer zum Mischen eines von dem Radarsensor empfangenen reflektierten Signals mit einem Signal eines Lokaloszillators zum Unterscheiden von zwei zu einer Symmetrieachse einer Antennenanordnung symmetrischen Richtungen aufweist. Dabei kann der Richtungsbereich einen ersten und einen zweiten Schwellwert aufweisen, welche eine Einstellung des Richtungsbereichs ermöglichen, welche bezüglich der Symmetrieachse der Antennenanordnung asymmetrisch ist.A Embodiment provides that the radar sensor to an IQ mixer for Mixing a received by the radar sensor reflected signal with a signal of a local oscillator for discriminating two an axis of symmetry of an antenna arrangement symmetrical directions having. The directional area can have a first and a second threshold, which is an adjustment of the directional range allow which in terms of the symmetry axis of the antenna arrangement is asymmetrical.

Gemäß einer Ausgestaltung weist der Radarsensor einen einstufigen Mischer zum Mischen eines empfangenen reflektierten Signals mit einem Signal eines Lokaloszillators auf.According to one Embodiment, the radar sensor to a single-stage mixer for Mixing a received reflected signal with a signal of a local oscillator.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist eine erste Signaleinrichtung vorgesehen, welche angibt, ob sich das Objekt innerhalb des Richtungsbereichs befindet und eine zweite Signaleinrichtung zum Signalisieren, dass sich das Objekt innerhalb einer vorgegebenen Entfernung befindet. Dies ermöglicht eine einfache Einstellung des Bewegungsmelders, da die weiteren Einstellparameter, wie z.B. die der Empfindlichkeit oder der maximalen Entfernung des Objekts zu dem Bewegungsmelder, in ein angezeigtes Signal einfließen, dass vom Richtungsbereich unabhängig ist.According to one Particularly preferred development is a first signaling device provided, which indicates whether the object is within the directional range and a second signaling device for signaling that the object is within a given distance. This allows a simple setting of the motion detector, as the others Adjustment parameters, such as the sensitivity or the maximum distance of the object to the motion detector, incorporated in a displayed signal that independent of the directional area is.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren der Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention and advantageous developments are in the figures the drawings shown schematically and in the following Description closer explained.

In den Figuren zeigen:In show the figures:

1 einen allgemein bekannten kombinierten Infrarot-Radarbewegungsmelder; 1 a well-known combined infrared radar motion detector;

2 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 a first embodiment of the present invention;

3 einen Ausschnitt einer Antenneneinrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 a detail of an antenna device of a second embodiment of the present invention;

4 einen Ausschnitt einer Antenneneinrichtung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 a detail of an antenna device of another embodiment of the present invention;

5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer analogen Strahlformung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 a block diagram for explaining an analog beamforming for an embodiment of the present invention;

6 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer digitalen Strahlformung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 a block diagram for explaining ei digital beamforming in one embodiment of the present invention;

7 eine Aufsicht auf ein Gehäuse der vorliegenden Erfindung; 7 a plan view of a housing of the present invention;

8 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 8th a perspective view of an embodiment of the present invention; and

9 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 a perspective view of an embodiment of the present invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components, unless stated otherwise.

In 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Infrarotsensor 20 erfasst die Wärmestrahlung eines Objektes O. Durch Linsen und/oder Spiegel, welche sich vor einer Detektionsfläche des Infrarotsensors 20 befinden, wird der Erfassungsbereich des Infrarotsensors 20 periodisch in Winkelbereiche unterteilt, aus denen die Wärmestrahlung auf die Detektionsfläche abgebildet bzw. nicht abgebildet wird. Dadurch ergibt sich durch eine sich längs des Infrarotsensors 20 bewegende Person O ein periodisch auf die Detektionsfläche des Infrarotsensors 20 fallendes Wärmesignal. Dieses periodische Wärmesignal wird von dem Detektor in ein elektrisches Signal PIR umgewandelt.In 2 Fig. 12 is a block diagram of one embodiment of the present invention. An infrared sensor 20 detects the thermal radiation of an object O. By means of lenses and / or mirrors, which are located in front of a detection surface of the infrared sensor 20 will be the detection range of the infrared sensor 20 Periodically divided into angular ranges from which the heat radiation is displayed on the detection surface or not shown. This results from a along the infrared sensor 20 moving person O a periodically on the detection surface of the infrared sensor 20 falling heat signal. This periodic heat signal is converted by the detector into an electrical signal PIR.

Eine Radareinrichtung weist einen lokalen Oszillator 24 auf, dessen Hochfrequenzsignal in ein zu sendendes Radiosignal Tx umgewandelt wird. Diese Umwandlung kann einerseits eine Verstärkung und/oder eine Modulation, z.B. eine Frequenzmodulation, FMCW-Modulation beinhalten. Das zu sendende Radiosignal Tx wird von einer Sendeantenne 21 emittiert. Das Radiosignal wird zum Teil an dem Objekt O gestreut bzw. reflektiert. Die reflektierten Anteile werden von Empfangsantennen 22a, 22b registriert und in empfangene Radiosignale Rxa, Rxb umgewandelt. Bewegt sich das Objekt O auf die Sendeantenne 21 zu, erfahren die reflektierten Radiowellen eine Frequenzverschiebung gemäß dem Dopplereffekt. Diese Frequenzverschiebung erhöht sich mit der Geschwindigkeit des Objekts. Es kann jedoch auch vereinfachend ausgenützt werden, dass die bloße Existenz einer Frequenzverschiebung auf ein sich bewegendes Objekts O hinweist. Die empfangenen Radiosignale Rxa, Rxb werden zwei entsprechenden Mischern 23a, 23b zugeführt, an deren zweiten Eingang ein dem gesendeten Radiosignal Tx entsprechendes Hochfrequenzsignal LO angelegt wird. Die auf dieses Weise abwärts gewandelten Tiefpasssignale ZFa, ZFb weisen eine Frequenz auf, welche der Dopplerverschiebung des Radiosignals entspricht. Ein Tiefpasssignal ZFa, ZFb mit einer Frequenz ungleich null weist somit auf ein sich bewegendes Objekt O hin.A radar device has a local oscillator 24 whose radio-frequency signal is converted into a radio signal Tx to be transmitted. On the one hand, this conversion can include a gain and / or a modulation, eg a frequency modulation, FMCW modulation. The radio signal Tx to be transmitted is from a transmitting antenna 21 emitted. The radio signal is partly scattered or reflected at the object O. The reflected components are received by receiving antennas 22a . 22b registered and converted into received radio signals Rxa, Rxb. The object O moves to the transmitting antenna 21 The reflected radio waves experience a frequency shift according to the Doppler effect. This frequency shift increases with the speed of the object. However, it can also be exploited to simplify the fact that the mere existence of a frequency shift points to a moving object O. The received radio signals Rxa, Rxb become two corresponding mixers 23a . 23b supplied to the second input to the transmitted radio signal Tx corresponding high-frequency signal LO is applied. The low-pass signals ZFa, ZFb down-converted in this way have a frequency which corresponds to the Doppler shift of the radio signal. A low-pass signal ZFa, ZFb with a frequency not equal to zero thus indicates a moving object O.

Die Richtung eines Objekts hin zu den Empfangsantennen 22a, 22b ist durch den Winkel θ angegeben, welcher bezüglich einer Symmetrieachse A der Antennenanordnung 22a, 22b definiert ist. Ist der Winkel θ ungleich null, ergibt sich ein Laufzeitunterschied Δφ zwischen zwei reflektierten Radiowellen, bevor sie von den entsprechenden Empfangsantennen 22a, 22b detektiert werden. Dieser Laufzeitunterschied lässt sich in bekannter Weise dem Winkel θ zuordnen. Der Laufzeitunterschied Δφ führt zu einem Phasenunterschied in den empfangenen Radiosignalen Rxa, Rxb bzw. in den Tiefpasssignalen ZFa, ZFb. Die Tiefpasssignale werden einer Richtungsbestimmungseinrichtung 28 zugeführt, welche aus dem Phasenunterschied den Winkel Θ bestimmt.The direction of an object towards the receiving antennas 22a . 22b is indicated by the angle θ, which with respect to an axis of symmetry A of the antenna arrangement 22a . 22b is defined. If the angle θ is not equal to zero, there is a difference in transit time Δφ between two reflected radio waves, before they arrive from the corresponding receiving antennas 22a . 22b be detected. This difference in transit time can be assigned to the angle θ in a known manner. The transit time difference Δφ leads to a phase difference in the received radio signals Rxa, Rxb or in the low-pass signals ZFa, ZFb. The low-pass signals become a direction determination device 28 fed, which determines the angle Θ from the phase difference.

Der durch die Richtungsbestimmungseinrichtung 28 bestimmte Winkel bzw. die Richtung wird an eine Diskriminatoreinrichtung 29 übermittelt. Diese Diskriminatoreinrichtung 29 vergleicht die Richtung mit einem voreingestellten Wertebereich und gibt ein entsprechendes Signal aus, ob eine Richtung innerhalb dieses Wertebereichs liegt oder nicht. Die Voreinstellung des Wertebereichs erfolgt durch einen Benutzer über eine Einstelleinrichtung 27. Die Einstelleinrichtung kann Bedienelemente aufweisen, welche unmittelbar an dem Bewegungsmelder angebracht sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Schnittstelle bereitzustellen, welche eine Fernsteuerung ermöglicht. Letzteres schafft die Möglichkeit, einen Verbund von Bewegungsmeldern durch eine zentrale Steuerung zusammenzuschalten. Das diskriminierte Signal 129 der Diskriminatoreinrichtung 29 wird an eine Datenverarbeitungseinrichtung 25 weitergeleitet. Zusätzlich können weitere Sensoren, wie z.B. ein Infrarotsensor 20, ein Detektionssignal PIR dieser Datenverarbeitungseinrichtung 25 zuführen. Die Datenverarbeitungseinrichtung 25 entscheidet anhand des Diskriminationssignals und der weiteren Signale, ob ein Alarm auszulösen ist. Vorzugsweise wird kein Alarm ausgelöst, wenn das Diskriminationssignal 129 angibt, dass sich eine bewegende Person O außerhalb des zu überwachenden Bereiches befindet, welcher durch die Einstelleinrichtung 27 vorgegeben ist.The by the direction determination device 28 certain angles or the direction is sent to a discriminator 29 transmitted. This discriminator device 29 compares the direction with a preset value range and outputs a corresponding signal as to whether a direction lies within this range of values or not. The presetting of the value range is carried out by a user via an adjustment device 27 , The adjusting device may have operating elements which are attached directly to the motion detector. Another possibility is to provide an interface that allows remote control. The latter provides the opportunity to interconnect a composite of motion detectors by a central controller. The discriminated signal 129 the discriminator device 29 is sent to a data processing device 25 forwarded. In addition, other sensors, such as an infrared sensor 20 , a detection signal PIR of this data processing device 25 respectively. The data processing device 25 decides on the basis of the discrimination signal and the further signals whether an alarm is to be triggered. Preferably, no alarm is triggered when the discrimination signal 129 indicates that a moving person O is outside the area to be monitored, which by the adjustment 27 is predetermined.

In 3 ist im Detail eine mögliche Ausführungsform einer Radareinrichtung dargestellt. Hierbei wird vorteilhafterweise nur eine Mischereinrichtung 33 zum Mischen der empfangenen Radarsignale mit dem Signal des lokalen Oszillators LO verwendet. Hierfür ist in den Pfad zwischen den Empfangsantennen 32a, 32b und dem Mischer 33 eine Schalteinrichtung 38 angeordnet. Diese Schalteinrichtung 38 leitet abwechselnd die in beiden empfangenen Radarsignale an den Mischer 33 weiter. Zusätzlich zu der Schalteinrichtung kann eine Strahlformungseinrichtung 47 bestehend beispielsweise aus einer dielektrischen oder planaren Linse, einer Butler- oder Blass-Matrix oder aus einer Kombination aus Leistungsteilern und Phasenscheibern zwischen den Empfangsantennen 42a, 42b, 42c und dem Mischer 43 angeordnet sein (4). Auch in dieser Anordnung kann wieder eine Schalteinrichtung 48 zur abwechselnden Weiterleitung der empfangenen Radarsignale an den Mischer eingesetzt werden.In 3 is shown in detail a possible embodiment of a radar device. In this case, advantageously only one mixer device 33 used for mixing the received radar signals with the signal of the local oscillator LO. For this is in the path between the receiving antennas 32a . 32b and the mixer 33 a switching device 38 arranged. This switching device 38 alternately routes the radar signals received in both to the mixer 33 further. In addition to the Switching device may be a beam shaping device 47 consisting for example of a dielectric or planar lens, a Butler or pale matrix or a combination of power dividers and phase shifters between the receiving antennas 42a . 42b . 42c and the mixer 43 be arranged ( 4 ). Also in this arrangement can again a switching device 48 be used for alternately forwarding the received radar signals to the mixer.

5 stellt in einem Blockdiagramm eine Empfangsantenneneinrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, welche auf einer analogen Strahlformung basiert. Bei einer analogen Strahlformung sind die Empfangsantennen 52a, 52b in verschiedene Richtungen ausgerichtet bzw. werden über ein strahlformendes Element 57 angesteuert (Butler-Matrix, Rotman-Linse, Leistungsteiler und/oder Phasenschieber usw.). Aus einem Vergleich der Intensität der empfangenen Radiosignale wird die Richtung O eines Objekts zu der Antennenanordnung durch eine entsprechende Auswertungseinrichtung 58 bestimmt. Das auf diese Weise bestimmte Richtungssignal wird einer einstellbaren Diskriminatoreinrichtung zugeführt. 5 FIG. 4 illustrates in a block diagram a receive antenna device for an embodiment of the present invention based on analog beamforming. For analog beamforming, the receive antennas are 52a . 52b are aligned in different directions or are via a beam-shaping element 57 controlled (Butler matrix, Rotman lens, power dividers and / or phase shifter, etc.). From a comparison of the intensity of the received radio signals, the direction O of an object to the antenna arrangement by a corresponding evaluation device 58 certainly. The directional signal determined in this way is fed to an adjustable discriminator device.

Bei der digitalen Strahlformung (6) sind üblicherweise alle Empfangsantennen 62a, 62b identisch ausgestaltet. Deren Empfangssignale werden mittels Mischern 63a, 63b in ein niederfrequentes Tiefpasssignal ZF umgewandelt. Dabei sind die zweiten Eingänge der Mischer 63a, 63b mit demselben Lokaloszillator verbunden. Aus den Phasenunterschieden der Tiefpasssignale bestimmt eine digitale Strahlformungseinrichtung 67 die Empfangsrichtung Θ.In digital beamforming ( 6 ) are usually all receiving antennas 62a . 62b identically designed. Their received signals are by means of mixers 63a . 63b converted into a low-frequency low-pass signal ZF. The second inputs are the mixers 63a . 63b connected to the same local oscillator. From the phase differences of the low-pass signals, a digital beam shaping device determines 67 the receive direction Θ.

Standardmäßige einstufige Mischer erzeugen die Differenzfrequenz zwischen dem empfangenen Radiosignal Rxa und dem Lokaloszillator LO. Ein Vorzeichen der Differenzfrequenz und damit des Phasenunterschieds ist nicht definiert. Aus dem Betrag des Phasenunterschieds kann, wie zuvor bereits ausgeführt, der Winkel Θ der Empfangsrichtung bestimmt werden. Jedoch ist aufgrund des fehlenden definierten Vorzeichens des Phasenunterschieds nicht möglich, das Vorzeichen des Winkels Θ zu bestimmen, d.h. symmetrisch zu einer Symmetrieachse A der Empfangseinrichtung angeordnete Objekte lassen sich nicht unterscheiden. Ein sinnvoll einstellbarer Überwachungsbereich ist daher symmetrisch zu einer Symmetrieachse A der Antennenanordnung. Vorteilhafterweise ist die Antennenanordnung oder der gesamte Bewegungsmelder zur Ausrichtung der Symmetrieachse A mechanisch schwenkbar.Standard single-stage Mixers generate the difference frequency between the received Radio signal Rxa and the local oscillator LO. A sign of the difference frequency and thus the phase difference is not defined. From the amount of the phase difference can, as previously stated, the Angle Θ the Receiving direction can be determined. However, due to the lack of defined Sign of the phase difference is not possible to determine the sign of the angle Θ i.e. symmetrical to an axis of symmetry A of the receiving device arranged objects can not be distinguished. A sense adjustable surveillance area is therefore symmetrical to a symmetry axis A of the antenna arrangement. advantageously, is the antenna array or the entire motion detector for alignment the axis of symmetry A mechanically pivotable.

Durch die Verwendung von zweistufigen, so genannten IQ-Mischern, ist es möglich, ein fest definiertes Vorzeichen eines Phasenunterschieds des lokalen Oszillators und eines empfangenen Radiosignals zu bestimmen. Ein Einsatz der IQ-Mischer ermöglicht somit eine Unterscheidung symmetrisch zu der Symmetrieachse A befindlicher, sich bewegender Objekte O. Dies ermöglicht eine Einstellung eines Richtungsbereichs, welcher asymmetrisch zu der Symmetrieachse A der Antennenanordnung ist.By it is the use of two-stage, so-called IQ mixers possible, a fixed sign of a phase difference of the local Oscillator and a received radio signal to determine. One Use of IQ mixer allows thus a distinction symmetrical to the axis of symmetry A befindlicher, moving objects O. This allows adjustment of a directional area, which is asymmetrical to the axis of symmetry A of the antenna arrangement is.

In den 7 und 8 ist ein Bewegungsmelder in einer Aufsicht- bzw. einer perspektivischen Ansicht dargestellt. In einem Gehäuse 102 ist ein kombinierter Infrarot – Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele angeordnet. Das Gehäuse 102 weist ein im infraroten Spektralbereich transparentes Fenster auf. Zwei Einstelleinrichtungen 107 sind auf einer Stirnfläche des Gehäuses 102 angeordnet. Die Einstelleinrichtungen 107 weisen jeweils eine um eine Achse drehbare Scheibe oder einen Zeiger auf. Die Achse ist dabei senkrecht zu dem einstellbaren Azimutalwinkelbereich 100 des Radarsensors. Vorteilhafterweise weist der Zeiger oder eine Markierung auf der Scheibe in eine den Azimutalwinkelbereich 100 begrenzende Richtung. Dies kann einerseits dadurch realisiert werden, dass der Zeiger bzw. die Scheibe durch einen Motor nachgedreht werden. In einer weiteren Variante wird ein Verdrehen des Zeigers bzw. der Scheibe durch einen Benutzer von einem Sensor erfasst und der Winkelbereich 100 entsprechend angepasst. Die Erfassung kann rein elektromechanisch, z.B. mit einem Drehpotentiometer, oder opto-mechanisch, z.B. mit einem optischen Drehimpulsgeber, erfolgen. 9 zeigt Aufsätze 110, welche zur Vereinfachung der Peilung des Winkelbereichs 100 auf die Einstelleinrichtung 107 aufgesetzt werden können. Dabei geben diese gleich den Zeigern bzw. Markierungen die begrenzenden Richtungen des Azimutalwinkelbereichs 100 an.In the 7 and 8th a motion detector is shown in a plan view or a perspective view. In a housing 102 a combined infrared radar sensor according to one of the preceding embodiments is arranged. The housing 102 has a transparent in the infrared spectral window. Two adjustment devices 107 are on an end face of the housing 102 arranged. The adjustment devices 107 each have a disk rotatable about an axis or a pointer. The axis is perpendicular to the adjustable azimuthal angle range 100 of the radar sensor. Advantageously, the pointer or a mark on the disc in an azimuthal angle range 100 limiting direction. On the one hand, this can be achieved by turning the pointer or the disc by a motor. In a further variant, a rotation of the pointer or the disc by a user is detected by a sensor and the angular range 100 adjusted accordingly. The detection can be purely electromechanical, eg with a rotary potentiometer, or opto-mechanically, eg with an optical rotary encoder. 9 shows essays 110 , which simplify the bearing of the angular range 100 on the adjustment 107 can be put on. These give the pointers or markers the limiting directions of the azimuthal angle range 100 at.

Der Bewegungsmelder kann mit einer Schnittstelle zur Übertragung eines Azimutalwinkelbereichs 100 eingerichtet sein. Die Schnittstelle ist eingangsseitig mit einer Steuerungseinrichtung verbunden, welche den Azimutalwinkelbereich einstellt. Dies ist insbesondere bei Räumlichkeiten mit einer Vielzahl an Bewegungsmeldern von Interesse. So kann der Abdeckungsbereich der Bewegungsmelder untereinander optimiert werden. Zudem lassen sich auch verschiedene Erfassungsbereiche zu verschiedenen Zeiten, z.B. tagsüber, nachts, festlegen und automatisiert steuern.The motion detector may have an interface for transmitting an azimuthal angle range 100 be furnished. The interface is connected on the input side to a control device which adjusts the azimuthal angle range. This is of particular interest in premises with a large number of movement detectors. Thus, the coverage area of the motion detectors can be optimized with each other. In addition, different coverage areas can be defined at different times, eg during the day, at night, and controlled automatically.

Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention above based on a preferred embodiment It is not limited to this, but in many ways and modifiable.

Insbesondere kann anstelle einer Radareinrichtung auch eine Echoeinrichtung mit einer Winkelauflösung verwendet werden. Da sich die physikalisch technischen Grundlagen der beiden Einrichtungen nur geringfügig unterscheiden ist eine Adaption der Mischer, der Strahlformungseinrichtung und der Antennen als innerhalb der Fähigkeiten eines Fachmanns anzusehen.In particular, instead of a radar device and an echo device with a Win kelauflösung be used. Since the physical technical fundamentals of the two devices differ only slightly, an adaptation of the mixers, the beam-shaping device and the antennas is to be regarded as within the capabilities of a person skilled in the art.

Claims

Motion detector for detecting a moving Object within a directional range, with an angle-resolving radar sensor device for Detecting the object and determining a direction to the object; one adjustable discriminator for deciding if the direction is within the directional area lies; and an adjustment for presetting the directional range.

Motion detector according to claim 1, characterized in that the adjusting device has markings which are attached to a casing the motion detector are arranged such that a bearing along the marking indicates the given directional range.

Motion detector according to one of the preceding claims, characterized in that the motion detector is an infrared sensor device having a predetermined detection range, and an adjusting means for setting the detection range.

Motion detector according to one of the preceding claims, characterized in that the angle-resolving radar sensor device a microwave radar sensor or includes an echo wave radar sensor.

Motion detector according to claim 4, characterized that the detection range of the angle-resolving radar sensor device is adjustable.

Motion detector according to claim 4 or 5, characterized that the radar sensor device with a digital or an analog Beam shaping device is set up.

Motion detector according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the radar sensor device is an IQ mixer for mixing a received reflected signal with a signal a local oscillator, so that two directions symmetrical are distinguishable to an axis of symmetry of an antenna arrangement.

Motion detector according to claim 7, characterized that the predetermined directional range has a first and a second one Has threshold, which with respect to the symmetry axis of the Antenna arrangement specify asymmetric directional range.

Motion detector according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the radar sensor device has a single-stage Mixer for mixing a received reflected signal with having a signal of a local oscillator.

Motion detector according to one of the preceding claims, characterized by a first signaling device for signaling that an object is in the given directional area and a second signaling means for signaling that the object a predetermined distance is located.

Motion detector according to one of the preceding claims, characterized through an interface over which the direction and / or distance range is adjustable.

Motion detector arrangement with at least two motion detectors according to claim 12, wherein a central control unit the first Direction and / or distance range of a first motion detector over the Interface so adapts that the first directional range only in an edge region with a second directional range of a second Motion detector overlaps.

A motion detector assembly according to claim 11, wherein a central control unit controlled by an operator unit and / or daytime and / or weekday specific direction and / or Distance range of a motion detector via the interface adapts.